王亚男，中国航空学会科普工作委员会委员，编审，知名科普专家。1999年毕业于北京航空航天大学经济管理学院，工程硕士。1999年进入中国航空工业集团贵州集团工作，2005年进入《航空知识》杂志社，现任《航空知识》主编。2013年荣获中国新闻出版政府奖期刊奖。 

   本书拟使用约200幅具有一定珍稀性和典型性的历史照片来展现民用航空的出现与发展脉络，每幅照片附500-1000字说明文字，发掘其中的历史和技术内涵，探讨航空技术的出现与发展对于人类交通面貌的彻底改变

1． 萌芽时代

1793  乾隆皇帝凝视下的英国 

18世纪英国著名讽刺画家詹姆斯•吉尔雷（James Gillray，1757～1815）的作品，题目是《乾隆皇帝凝视下的英国》。这幅作品描绘的正是1793年9月14日，马戛尔尼使团在避暑山庄觐见乾隆皇帝的情景。画面上，英使马戛尔尼以觐见英王之单膝下跪礼朝见乾隆，而后面的随从则全部叩拜，这显然是作者的讽刺之举。英使对面，乾隆及一班文武侧目睥睨，高傲异常。细观此画，马戛尔尼带给乾隆的各色贺礼中，除了风帆战舰模型、马车模型之外，还赫然出现了一具热气球——当时气球在西方发明仅仅十年，是最新的科技成果。作品上表现的似乎是氢气球，但马戛尔尼在回忆作品中曾明确记载他带给乾隆皇帝的是一具可以载人飞行的热气球。只可惜这些包括航空科技成就在内的礼品，均被清廷视为奇技淫巧。英使为皇帝陛下演放气球和燧发枪的要求被拒（马戛尔尼回忆说是大学士和珅拒绝了这些要求），开埠通商以及派驻大使等请求也未获准。中国再次错过了与西方的交流缓冲期。40多年后的鸦片战争中，马戛尔尼向乾隆展示的战舰打破了中国海疆，而100多年后的八国联军侵华战争中，马戛尔尼带来的气球则作为侵略者的览胜工具，升起在北京城上。

1842  蒸汽飞车

 1842年，英国工程师威廉姆•萨缪尔亨森 （William Samuel Henson） 和约翰斯特林费罗

（John Stringfellow）为他们设计的蒸汽飞车（Aerial Carriage）申请了专利，这是一台翼展46米、重1400千克的庞大飞行器。蒸汽飞车需要一条向下倾斜的滑道来起飞。发明者希望它可以载运10-12名乘客，以每小时80千米的速度连续飞上1600千米。与它的体量相比，作为动力的那台50马力（36.75千瓦）蒸汽机显然是匹驽马，不可能拉着这辆大车飞上天，蒸汽飞车自然也就没能走下绘图板。然而，从包括这张1843年英国插画在内的诸多印刷品上，人们第一次看到了未来飞机可能会是什么样子：它依靠螺旋桨产生推力，具有主翼和尾翼，起落架则是呈三角形布置的三个轮子。当时人们看到这样的设计，可能更多地把它当作幻想作品，不会有太多人想到，就在60年后的1903年，莱特兄弟就打破了许多哲学家和神学家的断言，用一次成功的动力可控飞行告诉世界，人类依靠自己的智慧，能够驾驭比空气更重的飞行器。

1883  蒂桑迪埃兄弟和他们的电动飞艇

航空科技发展史上的兄弟真多。除了举世闻名的莱特兄弟，还有瓦赞兄弟、蒙哥斐尔兄弟和李林塔尔兄弟。这里我们再来介绍两位兄弟——蒂桑迪埃兄弟。左侧照片上，阿尔伯特•蒂桑迪埃（Albert Tissandier/左）和加斯顿蒂桑迪埃（Gaston Tissandier /右）两兄弟坐在飞艇吊篮里。这张照片的拍摄时间应该是1883年：那一年两兄弟在一具飞艇下方安装了一台西门子电动机和电池组，利用电动机驱动螺旋桨产生推力，从而制造出有史以来第一具电动飞艇。两兄弟中加斯顿的名头不少：法国著名化学家、测绘学家、飞行家兼编辑。事实上他从事飞行的原始动机来自于测绘的需要。早在1868年他就希望从加莱横渡英吉利海峡，然而他乘坐的气球被强风吹了回来。1870年9月普法战争巴黎围城时期，加斯顿乘坐气球成功离开巴黎。1875年4月他和两名乘客乘坐气球升高到8600米的纪录高度，结果两位乘客均因为缺氧窒息而亡；加斯顿虽然侥幸生还，但是却从此失聪。1873年加斯顿创立了一本科学周刊并亲自编辑，他为期刊起的名字后来享誉全世界——《自然》（La Nature）。

 1893  被屋檐挽留的气球

1893年7月8日，飞行员里昂马利（Léon Mary）从荷兰阿姆斯特丹勤民宫（Palace of Volksvlijt）花园里驾驶一具氢气球徐徐升空。这具气球有一个十分贵族的名字——“威廉敏娜王后陛下”（Queen Wilhelmina）。在下方数百名观众的屏息注视下，著名摄影师雅各布•奥利（Jacob Olie）按下快门，记录下这重要的一刻。幸福时光总是不能持久，这次飞行很快随着意外的发生而陷入一场尴尬——气球吊篮里的锚（当时气球为了能够系留，从轮船那里借用了船锚）突然脱落，先是挂住了架空电话线，接着又钩住了附近房屋的檐头。原本让人神往的气球一时间被挂住动弹不得，最终还是警察和不少围观群众爬上屋顶，才算把“船长”和乘客们解救下来。

1902  “帕克斯”悲剧

1902年5月12日早上5点刚过，法国巴黎沃日拉尔（Vaugirard）。一具半硬式飞艇“帕克斯”号（Pax）飘然升空。飞艇里坐着两个人，一位叫奥古斯托塞韦罗德阿尔布开克•马兰霍（Augusto Severo de Albuquerque Maranhao），38岁，巴西国会议员，也是一位著名的飞行家；另一位是他的助手兼工程师，25岁的乔治•赛谢伊（Georges Sache）。“帕克斯”是塞韦罗亲自主持设计的新型飞艇，也是他的第二艘飞艇；8年前的1894年，塞韦罗曾在家乡巴西建造过一艘更大的飞艇——“巴特罗缪德古斯茂”号（Bartolomeu de Gusmao），但那艘飞艇后来被大风摧毁。

“帕克斯”长约30米，直径12.4米，采用由龙骨和大梁构成的典型半硬式结构。飞艇的气囊面料是丝织品，内部采用竹子制作的骨架，这样气囊具有一定的刚度。“帕克斯”气囊内可以容纳2330立方米氢气，飞艇下方吊有一个乘员舱。塞韦罗最初打算用电动机和电池来驱动“帕克斯”，然而由于资金和时间有限，他最终选择使用内燃机。“帕克斯”安装了两台布歇特活塞发动机，飞艇前后各一台。前面的一台功率为16马力，驱动一副5米直径的两叶拉进式螺旋桨，后面的一台功率为24马力，驱动一副直径6米的两叶推进螺旋桨。两副螺旋桨一个拉一个推，就能让飞艇在空中前进。

“帕克斯”具有区别于当时许多飞艇的创新性特征。它的乘员舱不是用绳索吊挂在气囊下方，而是用竹子结构与气囊进行刚性连接。这些竹结构延伸到气囊内部，从前到后构成了一个秋千式的悬挂系统，这样就防止了乘员舱的摆振，飞艇也就能飞得更稳定。

这一天是“帕克斯”的首次飞行。塞韦罗和助手启动了发动机，操控飞艇开始上升。开始几分钟，一切似乎都很完美。发动机发出愉快的轰鸣，飞艇缓缓上升，沿着既定航线前行。地面上不少自行车和汽车都跟着飞艇的方向疾驰。突然大风把它吹得偏离了航向，飞行员努力试图让“帕克斯”保持航向。接着塞韦罗开始抛掉飞艇上的压载物，这一做法显然大错特错。飞艇继续升高到大约600米高度，一台发动机突然冒出了火舌，接着巨大的丝绸氢气囊被跃动的火焰所包围！飞艇随后爆炸起火，在人们惊恐的目光中跌落地面。等到人们奔向飞艇残骸，发现塞韦罗和赛谢伊都已丧生。塞韦罗的怀表停在5点40分。

巴西航空先驱桑托斯杜蒙对这次事故表示震惊之余，对媒体透露，塞韦罗对飞艇了解得实在太少，操控经验严重不足，很容易造成危险。其中最为明显的失误是在飞艇上升过程中抛掉压载物。此外，“帕克斯”的气囊放气阀距离发动机仅两米多，随着飞艇上升，环境压力降低，飞艇气囊会膨胀，内部气体会通过放气阀门排出，这样就很容易接触发动机产生的火花甚至火焰，极易造成火灾甚至爆炸。如果排气阀门不能正常工作，那么气囊也可能爆裂，大量氢气会立即产生大火。

1907  中国大使与美国气球

这张照片拍摄于1907年2月23日，地点是美国华盛顿特区的汽灯公司广场。画面里，一群人簇拥着一只巨大的气球，意气风发地等待摄影师按动快门。这只气球叫“美利坚”号（America），此刻正在当地公开展出。气球的所有者兼飞行员，便是站在吊篮里高居人上的那位戴礼帽男士——美国著名飞行家詹姆斯科姆利麦考伊（James Comly McCoy）——美国最早赴法国学习气球驾驶的人之一， 1908年8月11日成为美国首位获得国际航空联合会（FAI）颁发的航空B类执照的人，1911年成为美国陆军航空学校校长。

画面左起第二人，就是穿着华贵毛领大衣的人，叫查尔斯德福莱斯特钱德勒（Charles deforest Chandler），美国著名军事飞行员，也是美国信号部队航空分队的首任指挥官。他是首位从飞机上射击轻机枪的人。在钱德勒左侧拎手提箱的微胖绅士同样大名鼎鼎，他是阿兰霍利（Alan R. Hawley），美国早期飞行家。1910年他驾驶“美利坚II”号气球赢得全国飞行比赛冠军。从1913年至1918年，他还担任美国航空俱乐部主席。

在吊篮吊索支撑环左侧，被遮住半个下巴的戴平顶帽者叫利奥•史蒂文斯（Leo Stevens），美国早期气球飞行家：1889年12岁时就乘坐气球，20岁就制造气球和飞艇。1909年他开办了美国首个私人机场。

气球吊索支撑环下方右侧留胡子那位是阿古斯塔斯波斯特（Augustus Post），美国早期飞行家兼作家，担任美国航空俱乐部秘书长20年之久。正是因为他的文字宣传，从纽约到巴黎的单人不着陆飞行大奖赛才声名鹊起，吸引无数飞行达人加入，查尔斯林德伯格（Charles Lindbergh）在1927年成为最终的赢家。

右数第二人，就是拿手杖那位，叫查尔斯弗林特（Charles R. Flint），他是美国计算—制表—记录公司的创立者，这家公司可能没几个人知道，但它后来发展的企业绝对是世界级巨头——IBM。弗林特尤其钟情航空。莱特兄弟向海外销售的首批飞机，就是经过他的公司达成的。

说了这么多名人，现在该来说说各位一定最为关注的那位，就是画面中间位置那位头戴瓜皮圆帽着披风的中国人，他是当时清政府派驻美国的公使梁诚（1864—1917），在他前方侧面一身西式打扮的男孩，是他的儿子。梁诚原名梁丕旭，号震东，广东番禺县人。1875年未满12岁即考取第四批留美学生，1881年回国，在总理衙门供职，期间曾随张荫桓公使赴美，任使馆参赞，从此开始外交官生涯。1903年至1908年间，梁诚以三品卿衔任中国驻美大使，并代表中国出访美洲多个国家。在驻美大使任上，梁诚最卓有成效的一项外交工作，便是抓住美国政府就“庚子赔款”索赔数额核实之机，利用索赔数额虚高的事实，通过各种机会在美国政界游说，最终说动美国政府做出决定，退还虚高的部分款项，为中国争回了部分权益。而这批巨额退款，在他的建议之下，被用在兴办教育和外派留学生上。著名的清华大学就是利用“庚子赔款”退款所建。在“庚子赔款”奖学金资助下，许多中国青年学生踏上了赴美求学之路。

1907   雷诺和豆娘

1891年桑托斯-杜蒙的父亲坠马瘫痪，他卖掉种植园移民欧洲治病。在巴黎，年幼的桑托斯被当时欧洲飞行风潮所感染，开始结交气球飞行员准备乘气球升空。那时候气球载客观光飞行是相当赚钱的买卖，2小时飞行价格为1200法郎，其中还不包括气球损坏和运输的附加费用。面对如此高价，桑托斯也没有退缩（当然他家境富有也是事实），他说“花上1200法郎在下午观光飞行能让我发现此事究竟是好是坏。如果糟糕，这笔钱就算白花；如果美妙，我希望再次飞行，那是我过去不曾领略的经历”。首次飞行后，他买了一辆标致汽车，此后经常乘坐该车，在回国时也不忘把这辆标致运回巴西。这组拍摄于1907年的照片上，桑托斯-杜蒙驾驶私车，驮运自己设计制造的最后一款飞机No.19“豆娘”行驶在巴黎街头。杜蒙作为欧洲飞机第一人的身份，以及他那架轻盈漂亮的“豆娘”，引起了行人极大关注。杜蒙这辆轿车显然是特制的改装车，后部的座椅被拆掉，安装了一个可以驮运飞机的大型加长托盘。从汽车的造型看，这并不是标致，但同样是法国货——雷诺1905-1906年出品的AG1。这种车当年可是实打实的奢侈品，在流水线作业出现之前，最便宜的雷诺轿车也要3000法郎，相当于普通法国工人10年的收入。而杜蒙这辆雷诺既然是定制改装车，价格可能更贵。杜蒙的家族咖啡种植园背景，以及他作为航空达人崇高的声望，使得这笔钱对他来讲构不成什么问题。

1907   飞艇竞技中的鲍德温上校

1907年10月23日，一艘飞艇从密苏里圣路易斯森林公园缓缓升起，驾驶飞艇的人是汤姆鲍德温（Tom Baldwin）上校，此刻他正在参加国际航空锦标赛中的飞艇竞技项目。这艘被称作“新加利福尼亚之箭”（New California Arrow）的飞艇很有特点：拉进式螺旋桨位于吊架前端，而硕大的矩形方向舵则位于艇尾。

 1908  斯劳六翼机

这款样式离奇的飞机是动力航空出现初期涌现的各种创新设计之一，它的设计者是詹姆斯斯劳泽布（James Slough Zerbe），时间是1908年。由于当时飞机使用的活塞发动机功率较小，人们通过增加机翼层数来提高升力——这架飞机拥有6层阶梯状相互叠压的机翼，机翼下方是机体框架，飞行员的座椅就设在框架上。飞机的推进装置是由一台活塞发动机驱动的拉进式两叶螺旋桨。遗憾的是，这架飞机的试验资料没能保留到今天，但是根据照片上飞机的布局，以及缺少副翼等操纵面的事实，相信这架飞机应该飞不起来；即便飞上了天，也是无法控制的，可能会以失控坠地收场。

1908  第一次致命飞机空难

莱特兄弟1903年成功发明飞机之后的5年，也就是1908年9月17日，奥维尔莱特驾驶飞机再次创下了一个“世界第一”——人类历史上第一次飞机的致命空难。当天下午5时，在弗吉尼亚迈尔斯堡（Fort Myers），奥维尔•莱特驾驶一架“飞行者”飞机为美国陆军进行演示飞行，飞机上除了驾驶员奥维尔•莱特，还搭载了一名乘客——26岁的美国陆军中尉托马斯赛尔弗里奇（Thomas E. Selfridge），他是美国陆军中积极的航空推动者。奥维尔驾机升空后，以50米高度在2000名观众上空兜了三圈，但随后就听到了某种震动声。奥维尔回头去看，没发现异常。奥维尔明白这声音不正常，他考虑关闭发动机，滑翔着陆。然而就在他采取措施前，突然传来两声巨响，整架飞机都震动起来，有些东西飞了出去（事后查明是螺旋桨）。飞机顷刻间转向并纵向操纵失灵，奥维尔关闭了发动机，试图重新控制飞机，但飞机左右急转了两次后便一头撞向地面。猛烈的撞击中，奥维尔左腿骨折，断了几根肋骨，头上划出几条口子，还有多处擦伤，但神智还算清醒。而机上的唯一乘客赛尔弗里奇就没这么幸运了，由于头部受创，颅骨严重骨折，被营救出来时早已昏迷不醒，送往医院抢救无效死亡。由此塞尔弗里奇成为人类历史上第一位在飞机空难中丧生的乘客。这次事件发生后，美国陆军责成对事故原因进行调查。这次调查在今天看来是不合规矩的：首先，调查的直接执行者是本次飞行的飞行员奥维尔•莱特；而且他没有飞行驾照——那年头还没有颁发驾照；此外，“飞行者”也没有适航认证——那年头适航审定的概念还没诞生。经过调查，奥维尔发现事故的直接原因是螺旋桨上出现了应力裂纹，最终导致螺旋桨断裂。

1909  瓦赞拿大顶

1909年8月22日到29日，法国香槟地区的美丽小城兰斯（Reims）举办了世界首次国际航空展览会，史称兰斯航空大会。这次大会设置了总额20万法郎的奖金，鼓励各位飞行者参加各类航空竞赛。比赛很热闹，事故自然也不可避免。这张照片就记录了这次兰斯航空大会上珍贵的一幕：路易斯•布雷盖（Louis Breguet）驾驶的瓦赞1909型竞赛双翼机（参赛号19）在比赛过程中不幸倾覆，来了个肚皮朝天。

1909  “阿维翁”III

在1909年9月25日—10月17日法国巴黎大皇宫举办的国际航空展览会（也就是后来蜚声世界的巴黎航展）上，工人们正在搬运一件史诗级展品：法国航空先驱克莱门特阿代尔（Clément Ader）的早期飞机“阿维翁”III（Avion III）。照片中是飞机的发动机和机体部分，两翼和蒙布还没有安装。“阿维翁”III完成于1897年，法国战争部为此提供了经费。与阿代尔更早的单发设计不同，“阿维翁”III采用两台以酒精为燃料的蒸汽机，驱动两副螺旋桨，没有方向控制手段。在1897年10月的测试中，“阿维翁”III沿着圆形轨道滑跑，10月14日试图升空，但记录显示没能成功。虽然阿代尔晚年一直宣称“阿维翁”III曾离地飞行100米，但那次测试的结果是法国军方决定取消赞助。阿代尔的飞机没有成功，但他在早期动力飞机领域的开拓性尝试为他赢得了敬仰，“阿维翁”也从此成为法语中对于重于空气飞行器的特定称谓。1938年法国发行了阿代尔纪念邮票。如今空中客车集团位于图卢兹的一处装配厂区就被冠以阿代尔之名。今天“阿维翁”III保存在巴黎工艺与艺术博物馆，在20世纪80年代接受过全面修复。（图片来源  美国国会图书馆）

1909  布莱里奥XI

这架布莱里奥XI型飞机，在1909年巴黎航展上被置于展厅中央最为显赫的位置。如此陈设的原因十分明显——就在当年7月25日，路易斯•布莱里奥（Louis Blériot）驾驶这架飞机成功飞过了英吉利海峡。这也是人类历史上飞机第一次飞越英吉利海峡。

 1910  客轮上的起飞场

这张照片拍摄的是美国“宾夕法尼亚”号客轮后部，时间是1910年下半年某个时候。照片上的工作人员们正在客轮后部搭建一段木制飞行甲板。甲板上已经停放了一架柯蒂斯双翼机。柯蒂斯一直谋求实现从水面船舶上起飞，在这段甲板铺设完成后，柯蒂斯聘请的飞行员麦克科迪打算从这里驾机起飞。遗憾的是，由于一只随意放在机翼上的润滑油桶落下打坏了螺旋桨，试验被迫取消。后来又经过重新调整和准备，1910年11月14日，另一名飞行员尤金伊利驾驶柯蒂斯双翼机从“伯明翰”号巡洋舰临时铺设的飞行甲板上成功起飞。那次飞行标志着航母纪元的大幕拉开。

1910  从巴黎航展二楼看下去

在1910年10月15日—11月2日的巴黎航展上，一位摄影师把照相机架在二楼平台拍下了这张展厅全景。前景右侧是一架莱特双翼机，该机旁边的铭牌上写着“拥有全部世界纪录的莱特飞机”。背景左侧是布莱里奥IX型单翼机。中央悬挂的是一架安托瓦内特VII（Antoinette VII）型单翼机。在远处二楼平台上，还陈列着一架由瓦赞•法莱雷斯（Voisin Frères）制造的亨利•法尔曼N°I双翼机。

 1910  福克斯的单轨飞车

在沃尔特•迪士尼把制片公司设在伯班克市并琢磨建造迪士尼主题公园之前，另一个未来主义者就开始在伯班克“大兴土木”：他在自己遍布杏树和胡桃树的果园里开辟出了一块狭长的空地，在这里兴建一组实验性的航空动力推进单轨列车——“天燕”（Aerial Swallow）。这位充满想象力的大胆工程师叫约瑟夫•福克斯（Joseph Fawkes）。

自1870年以来，毗邻伯班克的洛杉矶就开始试验各种可以让市民快速在这座日益扩张的城市里实现交通便利的新技术。起初的构想是公交车，其次是马拉客车、缆车，最后是电动厢车。福克斯认为自己构想的单轨飞车是真正有希望的城市快速交通解决方案。他设计的单轨飞车悬挂在架在高空的钢轨之上，采用陀螺保持平衡，使用空气螺旋桨作为驱动动力。这样的轨道飞车可以在城市上空以每小时150英里（240公里）的速度穿行，不必考虑对公路的影响，也不必修建昂贵的桥梁。

1910年，福克斯和妻子艾玛（Emma）申请了轨道飞车的三项专利。为了验证自己的技术，福克斯在自己的农场里建造了一段840英尺（约256米）长的架空轨道和一辆样车。这辆轨道飞车样车外形如同一枚修长的鱼雷，使用一台直列4缸发动机驱动一副两叶螺旋桨作为推进动力，让人不禁想起儒勒•凡尔纳笔下的奇妙机械。

从1910年到1912年，尽管当时不少人把“天燕”称作“福克斯的蠢物” （Fawkes’ Folly），还是有许多好奇的市民慕名而来，登上“天燕”车厢，在福克斯的庄园里体验一次轨道飞车的愉快之旅。

当时，太平洋电气公司要求伯班克市政厅出资4万美元修建通往洛杉矶市区的轨道，福克斯提议用这笔钱修建连接洛杉矶城区和郊区的悬空单轨。经过讨论，当局最终决定接受太平洋电气公司的条件，没有采纳福克斯的意见。结果福克斯的“天燕”验证轨道样车只能遗留在农庄里，任凭锈迹逐渐斑驳。即使没有获得最终成功，创新者的开拓性思维不会被人遗忘，这些保存在加利福尼亚历史研究会的照片和档案便是明证。

1911  安托瓦内的飞行木桶

这张照片拍摄于法国莫尔穆隆大区（Mourmelon-le-Grande），摄影师按下快门的时间，应该是1911年。一名学员在安托瓦内特飞行学校（Antoinette Piloting School/école de Pilotage Antoinette）使用一台飞行模拟器进行训练。以今天的标准衡量，这台模拟器实在简陋，飞行员座椅下半部几乎就是一个改造过的啤酒桶——这也让它获得了一个十分形象的绰号“训练木桶”（Tonneau d'apprentissage）。通过转动双手握持的“方向盘”带动线缆，学员可以模拟飞机的俯仰和滚转动作。不过从平衡性设计角度评价，这台“训练木桶”实在不够好，很有可能会失去平衡，让飞行员从半空跌落来个倒栽葱。尽管如此，这张照片及其记录的模拟器都极为珍贵，这是世界上最早的飞行训练模拟器，也反映了早在人类发明飞机的年代，飞行员们就已经开始通过使用地面模拟训练方式来掌握空中飞行技巧，减少在高空犯下低级错误的可能性。附带提醒一下，照片左侧背景的机库大门上方能清楚看到安托瓦内特（Antoinette）字样，机库里还能看到一架安托瓦内特单翼机。